第1节降低化学反应活化能的酶PPT1

1、降低化学反应活化能的酶细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸能量之源光与光合作用第1节 降低化学反应活化能的酶 食物进入生物体内食物进入生物体内发生了怎样的变化？发生了怎样的变化？细胞中每时每刻都进行着许多化学细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为反应，统称为细胞代谢细胞代谢一、细胞代谢（新陈代谢）一、细胞代谢（新陈代谢）叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2光能光能 酶酶线粒体线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶核糖体：核糖体： 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水细胞代谢是细胞生命活动的基础，外界细胞代谢是细胞生命活动的

2、基础，外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。经过复杂的化学反应。二、酶在细胞代谢中的二、酶在细胞代谢中的催化作用催化作用1.比较过氧化氢在不同比较过氧化氢在不同条件下的分解条件下的分解2 H2O2 2 H2O + O2高温高温 /Fe3 /过氧化氢酶过氧化氢酶 通过比较过氧化氢在通过比较过氧化氢在不同条件不同条件下分解下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。实验目的：实验目的：实验原理：实验原理：对照原则对照原则实验设计遵循原则：实验设计遵循原则：可重复性原则可重复性原则 等量原则等量原则单一变量原则单

3、一变量原则检测因变量，观察记录实验结果。检测因变量，观察记录实验结果。酶能催化生物化学反应，催化效率比酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的是无机催化剂催化效率的1071013倍。因此，倍。因此，酶具有酶具有高效性高效性 加速化学反应的进行，缩短达到平衡加速化学反应的进行，缩短达到平衡时间，时间，但不改变平衡点但不改变平衡点 改变化学反应速率，改变化学反应速率，本身不被消耗本身不被消耗 只催化只催化已经存在已经存在的化学反应的化学反应 都可以在都可以在生物体外生物体外发挥作用发挥作用 降低活化能，使

4、反应速率加快降低活化能，使反应速率加快 分子从常态转变为容易发生化学反分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为应的活跃状态所需的能量称为。2.2.活化能活化能 H2O2 ( (常态常态) ) H2O2( (活跃状态活跃状态) )能量能量 酶和一般催化剂的作用就是降低化酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。数增多，反应速度加快。从动画中我们可以看出，同无机催从动画中我们可以看出，同无机催化剂相比，化剂相比，酶酶降低活化能的作用更降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。显著，因而催化效率更高。正是由

5、于酶的催化作用，细正是由于酶的催化作用，细胞代谢能在胞代谢能在温和温和条件下条件下快速快速进行。进行。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样

6、继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶本质的探索酶本质的探索酶的化学本质酶的化学本质 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能1.定义定义：2.本质本质：大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。三、酶的本质三、酶的本质四、酶的特性四、酶的特性1. 高效性：高效性：酶的催化效率是无机催化剂催化效酶的催化效率是无机催化剂催化效率的率的1071013倍。倍。 2. 专一性：专一性：细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为酶活性3.

7、酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和酶一般在酶一般在比较温和的条件比较温和的条件下催下催化化学反应的进行。化化学反应的进行。 酶促反应速率最快时的环境温度称为酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的该酶促反应的最适温度最适温度0最适温度最适温度t/mmol. s/mmol. s-1 -1酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响在最适温度的两侧，反应速率在最适温度的两侧，反应速率都比较都比较较高的温度容易使酶较高的温度容易使酶 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。低低空间结构空间结构活性活性 反应溶液反应溶液pHpH会对酶的活性有影响会对酶的活性有影响/m

8、mol. s/mmol. s-1 -1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响在最适在最适pHpH下，下，酶的活性酶的活性 在过酸过碱的条件下，都会使酶的在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。最高最高空间结构空间结构活性活性pH值：值：在极端的酸性或碱在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失性条件下会变性而完全失去活性。去活性。 （1）动物体内的酶最适）动物体内的酶最适宜宜pH大多在大多在6.58之间。之间。唾液唾液pH为为6.27.4，胃液，胃液的的pH为为0.91.5，小肠液，小肠液的的pH为为7.6。 （2

9、）植物体内的酶最）植物体内的酶最适适pH大多在大多在4.56.5之间。之间。 高温、低温、过酸和过碱对酶活高温、低温、过酸和过碱对酶活性性 的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度酶促反应速率酶促反应速率底物

10、浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH 化学本质化学本质产生来源产生来源 生理作用生理作用1.酶的概念酶的概念：2.酶的本质酶的本质：绝绝大多数酶是蛋白质，少数酶是大多数酶是蛋白质，少数酶是RNARNA。归纳总结归纳总结3.酶的特性酶的特性高效性高效性:酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍倍专一性专一性:酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和:需要适宜的温度和需要适宜的温度和pH值值4.影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：温度、温度、PH（低温使酶活性（低温使酶活性降低；高温、过酸或过碱使酶空间结构破环，失去活性）降低；高温、过酸或过碱使酶空间结构破环，失去活性）课堂练习：课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.B.胃没有排空胃没有排空C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作